【水系】Angew：胶体分散体调节冰冻电解液结构助力低温水系电池

电解液在低温下冻结是水性电池(ABs)发展面临的严峻挑战。虽然人们在降低电解液的凝固点方面已经取得了很大的研究成果，但对低温ABs的电解液冻结过程中的结构演变和调节冻结的电解液结构的关注却很少。

基于此， 中科大任晓迪教授，南开大学陶占良教授 利用原位变温技术，包括拉曼光谱、脉冲梯度核磁共振光谱和X射线衍射仪，揭示冷冻电解液的一般相变和离子传导机理。

文章要点

（1 ） 电池的性能与电解液在低温下的三阶段相变过程直接相关，即液相、冰/浓液相和盐析相。

（2 ） 受细胞低温保存用于生物学研究的知识的启发，研究人员在水溶液中添加了少量的氧化石墨烯量子点(GOQD)形成胶体分散体，有效地调节了冰冻的电解液结构，显著提高了低温下的电池容量和循环稳定性。

（3 ） 研究发现，GOQD强烈吸附在冰晶表面以抑制其生长，从而扩大了冰冻电解液的液区，为离子的传输提供了更宽广的通道。

这项研究为未来低温ABs的电解液设计提供了新的认识和策略。

参考文献

Qingshun Nian, et al, Regulating Frozen Electrolyte Structure with Colloidal Dispersion for Low Temperature Aqueous Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202217671

DOI: 10.1002/anie.202217671

https://doi.org/10.1002/anie.202217671

同步辐射丨球差电镜丨FIB-TEM

原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR

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